Programozható anyag. Programozható kérdés: hogyan könnyítik meg életünket a robotok – és kockáztatják
Logikus folytatása az áttörő technológia volt - 4D nyomtatás programozható anyag koncepció alapján(Programozható anyag, RM). Ez az anyag, nem pedig az anyag így érzékelhető, hiszen itt átmenetet láthatunk a filozófiai kategóriák birodalmába. A 4D nyomtatás egy teljesen új szintre emelheti a 3D nyomtatást azáltal, hogy bevezeti az önszerveződés egy másik dimenzióját: az időt. A technológia fejlődése a jövőben új alkalmazásokat hoz a világba az élet minden területén, példátlan lehetőségeket kínálva a virtuális világ digitális információinak az anyagi világ fizikai tárgyaivá alakításában. Ez egy új technológia a mágia szintjén.
Az anyag programozása (PM) a tudomány és a technológia kombinációja olyan új anyagok létrehozásában, amelyek egy közös, korábban nem látott tulajdonságot szereznek - megváltoztatják az alakot és/vagy a tulajdonságokat (sűrűség, rugalmassági modulus, vezetőképesség, szín stb.) célzott módon.
A programozható anyag fejlesztése eddig két irányban halad:
- Termékek gyártása 4D nyomtatási módszerekkel— nyersdarabok nyomtatása 3D nyomtatókon, majd ezek önátalakítása adott tényező, például nedvesség, hő, nyomás, áram, ultraibolya fény vagy egyéb energiaforrás hatására (1. és 2. ábra).
- Voxelek készítése(szó szerint - volumetrikus pixelek) 3D nyomtatókon, amelyek összekapcsolhatók és szétválaszthatók nagyobb programozható struktúrák kialakítására.
A hatalmas biológiai sokféleség létezéséhez bolygónkon 22 építőelem elegendő - aminosavak. Ezért az állatok és a növények egymást fogyasztva gyakorlatilag ugyanazt a bioanyagot használják fel újra. Az élet folyamatosan öngyógyító és önszerveződő folyamatban van.
Ez a programozási megközelítés nagyon nagy lehetőségeket rejt magában. Így a pixel egy tárgy virtuális képének elemi egysége, a voxel pedig magának a tárgynak az anyagi egysége lehet az anyagi világban. Mindkettő analógiát hordoz egy aminosavval. Az anyag elemi egysége az atom, de a nyomtatott és programozható anyagnak sokkal több elemi egysége lehet összetételben, szerkezetben és méretben. Ahogy Hod Lipson és Melba Kurman írták új könyvükben, a Fabricated: The New World of 3D Printing: „Csak kétféle – kemény és lágy – voxel használatával sokféle anyagot készíthet. Adjunk hozzá vezetőképes voxeleket, kondenzátorokat és ellenállásokat, és szerezzünk be egy elektronikus kártyát. Az aktivátorok és érzékelők beépítése pedig máris egy robotot ad nekünk.”.
Példák 4D nyomtatásra
A DARPA 2007-ben elindított egy programot az anyagprogramozási technológia fejlesztésére. A program célja a fejlesztés volt új anyagokés előállításuk alapelvei, teljesen új tulajdonságokkal ruházva fel az anyagokat. című DARPA-jelentés Programozható anyag megvalósítása egy többéves terv olyan mikroméretű robotrendszerek tervezésére és kivitelezésére, amelyek nagy katonai létesítményekké nőhetnek.
Példa az ilyen eredményekre: millimotein" (mechanikus fehérje), amelyet a Massachusetts Institute of Technology-ban terveztek és szintetizáltak. A milliméteres méretű alkatrészek és a fehérjék által ihletett motorizált kialakítás lehetővé tette egy olyan rendszer kifejlesztését, amely képes önmagától összetett formákká hajtogatni.
A Cornell Egyetem csapata egy önreplikáló és újrakonfiguráló robotrendszert is kifejlesztett. Később kiépültek a mikrorobotok (M-blokkok) rendszerei, amelyekben az egyes M-blokkok képesek önállóan mozogni és átrendezkedni a rendszeren belül.
Egy másik 4D nyomtatási technológia magában foglalja a vezetők vagy vezető részek közvetlen beágyazását ("lenyomatát") egy munka 3D nyomtatása során. Egy objektum kinyomtatása után a részek külső jellel aktiválhatók a teljes eszköz aktiválásához. Ez egy olyan megközelítés, amely nagy lehetőségeket rejt magában olyan területeken, mint a robotika, az építőipar és a bútorgyártás.
Más 4D technológiák használni kompozit anyagok, amelyek különféle fizikai és mechanikai tulajdonságok alapján képesek különféle összetett formák megszerzésére. Az átalakulást meghatározott hullámhosszú hő- vagy fényáram váltja ki.
Szenzorok 3D nyomtatott eszközökbe való beágyazása is nagy ígéretekkel jár. Beillesztéssel nanoanyagok létre lehet hozni többfunkciós nanokompozitok, amelyek a környezet változásainak megfelelően képesek tulajdonságait megváltoztatni. Például az érzékelők beépíthetők orvosi mérőeszközökbe - vérnyomásmérőkbe (vérnyomás mérésére), glükométerekbe (vércukorszint mérésére) stb.
A jövő programozott és nyomtatott világa
De mindezek a példák a tegnapi technológiához tartoznak. Az egyes egységek bonyolítása, az alternatív nanoanyagok és nyersanyagok, valamint a különféle aktiválási források (víz, hő, fény stb.) alkalmazása már túlhaladott szakasz.
Képzeljen el egy olyan világot, amelyben az anyagi tárgyak – a repülőgép szárnyaitól a bútorokig és épületekig – megváltoztathatják alakjukat vagy tulajdonságait egy személy parancsára vagy a külső körülmények változásaira, például hőmérsékletre, nyomásra vagy szélre, esőre programozott válaszreakcióra. Ebben a világban nincs szükség új nyersanyagokra – fakitermelésre, fémkohászatra, szén- és olajbányászatra. A jövő termelése nem okoz hulladékot, nem kell aggódnia a műanyag újrahasznosítása vagy a fémhulladék begyűjtése miatt.
Az új anyagok spontán módon vagy parancsra programozható részecskékre vagy komponensekre bomlanak le, amelyek aztán újra felhasználhatók új objektumok kialakítására és új funkciók végrehajtására.
Hosszú távú potenciál programozható anyagés a 4D nyomtatási technológia egy környezetileg fenntarthatóbb világ létrehozásába ágyazódik be, amelyben kevesebb erőforrásra lesz szükség ahhoz, hogy termékeket és szolgáltatásokat nyújtsanak a világ növekvő népességének.
A 4D nyomtatás és anyagprogramozás fejlesztésének egyik ígéretes iránya több, különböző formájú és különböző funkciójú voxelből álló, egyedi készletek kifejlesztése, majd ezek programozása még speciálisabb alkalmazásokhoz. Elméletileg a voxelek készülhetnek fémből, műanyagból, kerámiából vagy bármilyen más anyagból. Ennek a technológiának az alapelvei hasonlóak a DNS működéséhez és a biológiai rendszerek önszerveződéséhez.
A történelem tele van példákkal olyan új technológiákra, amelyek megbontják a globális kereskedelem és a geopolitika alapjait (például a távíró és az internet). A 3D nyomtatás már megtette hatását, a 4D technológiák bevezetése pedig még nagyobb hatást fog kifejteni.
A programozható anyagok széles körben használhatók majd katonai célokra. Az amerikai hadiipar már a terepen fejleszti az alkatrészek 3D nyomtatását, valamint olcsóbb, kényelmesebb és könnyebb „nyomtatott fegyverek” tervezését. Szükségtelenné válik több ezer alkatrész szállítása és tárolása a csatatér közelében vagy harci hajókon. Egy meghibásodott alkatrész előállításához elég egy voxel, ráadásul a jelenleg felesleges tárgyakat is lehet majd felhasználni új alkatrészek gyártásához, mert ezek szabványos voxelekből készülnek.
Az eredmény úgy tűnik önátalakító robot nano léptékben, melynek megvalósítása olyan közel áll, hogy a Terminátor már nem néz ki sci-fi-nek.
Az ilyen rózsás jövő felé vezető úton azonban számos kérdésre választ kell kapni:
Tervezés Hogyan programozzuk a CAD-et programozható anyagokkal való munkavégzéshez, amely többléptékű, többelemes komponenseket, de ami a legfontosabb - statikus és dinamikus részeket tartalmaz?
Új anyagok fejlesztése Hogyan készítsünk többfunkciós tulajdonságokkal és beépített logikai képességekkel rendelkező anyagokat?
Voxel kapcsolatok Hogyan biztosítható a voxel kapcsolatok megbízhatósága? Összehasonlítható-e a hagyományos termékek tartósságával, miközben lehetővé teszi a használat utáni újrakonfigurálást vagy újrahasznosítást?
Energiaforrások Milyen módszerekkel lehet energiát előállítani olyan forrásokban, amelyeknek egyszerre passzívnak és nagyon erősnek kell lenniük? Hogyan lehet ezt az energiát tárolni és felhasználni az egyes voxelek és a termék teljes programozható anyagának aktiválására? Elektronika Hogyan lehet hatékonyan integrálni az elektronikus vezérlést vagy létrehozni magának az anyagnak a szabályozott tulajdonságait nanométeres léptékben? Programozás Hogyan kell programozni és dolgozni az egyes voxelekkel - digitálisan és fizikailag? Hogyan lehet programozni az állapotváltozásokat?
Egyes szakértők azzal érvelnek, hogy az Internet strukturális sebezhetősége már a kezdetektől előre látható volt. A PM biztonsági problémái hasonlóak azokhoz a problémákhoz, amelyek akkor merülnek fel, amikor a tárgyak internete koncepciójának keretében a kiberbiztonságot vizsgáljuk. Ugyanezeket a megfontolásokat kell kifejezni egy még sürgetőbb fenyegetés – a PM-ből készült programozható objektumok feltörése – kapcsán.
Koncepció szellemi tulajdon(IP) is összetettebbé válhat, mivel a formáját és tulajdonságait megváltoztató termékek közvetlen kihívást jelentenek a szabadalmi jogok intézménye számára. A 3D nyomtatáshoz hasonlóan a programozható anyagok is megnehezítik az adott termék tulajdonosának azonosítását. De a 4D nyomtatásnak és a PM-nek köszönhetően lehetőség van azonos formájú és funkciójú tárgyakról másolatot készíteni, vagy a termékek öngyártását aktiválni. Bármely alkatrész meghibásodásának jogi következményei szintén a tegnapiak. Ki a felelős, ha egy programozható anyagelem, például egy repülőgép szárnya hirtelen eltörik a levegőben? Gyártó, programozó, új dizájn fejlesztője vagy „okos” anyag megalkotója?
Szemünk előtt egy másik paradigma tör meg – tudományos, technológiai, gazdasági, társadalmi és filozófiai. Más áttörést jelentő technológiákhoz hasonlóan itt is fel kell tenni a fő kérdést: készen áll-e a társadalom egy ilyen csodálatos és veszélyes programozható világra?
Vagy a modern internethez hasonló képet fogunk megfigyelni? Csak a programozott épületek tömeges fejlesztését nem lehet egy pillanat alatt lezárni, mint egy kalóztelepet.
Nem kevésbé veszélyes ennek a technológiának a másik oldala sem, amelyről a koncepció készítői szerényen hallgatnak. Programozható anyagi világ- ez a bolygó teljes lakosságának élete feletti abszolút ellenőrzés lehetősége. Ha mindenhol mikroszkopikus szenzorokat varrnak - ruhákba, bútorokba, falakba, mesterséges belső szervekbe -, akkor nem lesz szükség rendőrségre vagy titkosszolgálatra.
A törvénysértővel (érdemes elgondolkodni azon, hogy milyen törvények lesznek az új világban) a saját széke fog megbirkózni, a máj pedig gondosan jeleket küld a központba tulajdonosának minden veszélyes mozdulatáról. A lakosság hatalmas tömegei feletti totális ellenőrzés az „elit” kezében összpontosulhat, amelynek a minimális kiszolgáló személyzetre lesz szüksége.
Sokáig fantáziálhatunk erről a témáról, de reméljük, gyermekeinkre és unokáinkra nem vár ilyen disztópia.
| Az új technológiák előnyei | 3D nyomtatás | 4D nyomtatás |
| A legbonyolultabb formájú termékek gyártásának lehetősége | A szelektív anyagelhelyezés a keretszerkezetek nyomtatásával jelentősen csökkenti a termék súlyát. A formatervezés szabadsága az anyag belső szerkezetére is kiterjed | Abszolút tervezési szabadság. A termék azon képessége, hogy alakját önállóan és parancsra is alkalmazkodja a környezeti feltételekhez |
| Csökkentett gyártási költségek | A 3D nyomtatók esetében nem mindegy, hogy milyen formában nyomtatják ki a termékeket, így a költségek és a gyártási idő jelentősen csökken | A technológiai folyamat megkezdése után már nincs szükség költség- és időköltségre a „lenyomott” tápegységek, vezetők és érzékelők hibakeresésére, tesztelésére, ami nagyon fontos az elektronika és a robotok gyártásában. |
| Gyártási folyamatok egyszerűsítése – minimális humán szereplő bevonása | Mivel a 3D nyomtatás szabványos program szerint, azaz számítógépes vezérlés mellett állítja elő a termékeket, minimális az emberi részvétel, valamint a termékek előállításához szükséges idő. | A 4D nyomtatás használatával a gyártás egyszerűsítésének mértéke még tovább növekszik - az alkotóelemek kivételes egyszerűsége lehetővé teszi azok gyors kinyomtatását, majd ilyen vagy olyan módon történő aktiválását. Ezenkívül az alkotóelemek képesek alkalmazkodni a körülményekhez a gyártás és a végfelhasználóhoz történő szállítás során |
| Eltűnés az ellátási lánc logisztikájáról és az összeszerelő sorokról | A végterméket, még egy olyan összetettet is, mint egy autó, a gyártási folyamat egy szakaszában készítik el, így feleslegessé válik a pótalkatrészek szállítása, tárolása és soron történő összeszerelése | A 3D nyomtatás használatához hasonló helyzet |
| Tetszőleges számú termék gyártása - tömegtől egyediig | A 3D nyomtatás révén hatalmas termékválaszték készülhet, a gyártósorok pedig egyszerűen és gyorsan átkonfigurálhatók egy másik termék előállítására. Nincs szükség pótalkatrészek felépítésére | Hasonló a helyzet a 3D nyomtatáshoz, mivel minden komponens nyomtatásra kerül |
| Termék személyre szabása | Mivel a 3D nyomtatás gyártási költsége nem függ a tömeggyártástól, a termék személyre szabása maximalizálható | Az egyedi elemek sokoldalúsága, a módosítható elektronikus tartalom, a termék felhasználói igényekre való reagálása és a környezethez való önálló alkalmazkodás új szintre emeli a termék személyre szabását. A jövőbeli felhasználó közvetlen részvétele a termelésben teljesen lehetséges |
| Nem termékek, hanem projektjeik terjesztése fájlokban | A termékek tervezési fájlokból a bolygó bármely pontján nyomtathatók megfelelő nyomtatón. Sőt, az internet segítségével bárhová továbbíthatók. | A 4D korszakában lehetőség nyílik a teljes anyagi világ digitalizálására. Mindössze annyit kell tennie, hogy vásárol egy voxelkészletet, töltse le a programot a felhőből, majd maga készítse el a kívánt elemet |
| A tervező és a végtermék közötti szakadék áthidalása a régi műszaki szakmák halálához és újak megjelenéséhez vezet | A tervező és a végtermék között ugyanaz a kapcsolat, mint a programozó és a kész program között | A tervezők ma már többfunkciós dinamikus objektumok létrehozásának tekintik munkájukat, így az anyagi világ teljes programozása a szakemberek új generációjának – az anyag programozóinak – megjelenését ösztönzi. A tudományos és oktatási modellezés új magasságokba kerül azáltal, hogy teljesen működőképes intelligens fizikai modelleket hoznak létre, valamint új kutatási és oktatási formákat fejlesztenek ki. |
Az „Önszervező anyagok” témában a „Lehetőségek ablaka” folyóirat biztosította az anyagot
A kozmonautika első lépései óta ritkán fordult elő, hogy egy technikai projekt megmozgatta az újságírók és a futurológusok fantáziáját. Kevés dizájnötlet képes elhitetni velünk a Transformers technorémálmának valóságát vagy a szellemek materializálódását közvetlenül a képernyőről. Egyre csábítóbban rajzolódnak a jövő képei. Orvost hívnak egy beteg sarkkutatóhoz (fúró, űrhajós, Indiana Jones 2050). Ez természetesen olyan helyen történik, ahová egy rendes mentőautónak örökké tartana eljutni, ha egyáltalán eljutna. És azonnal segítségre van szükség. A páciensnek csak egy számítógép áll rendelkezésére, amelyhez egy nagyon furcsa periféria van csatlakoztatva, amely leginkább egy homokos vályúra emlékeztet. Széles műholdas kommunikációs csatorna köt össze egy téli szállást, egy tábort vagy egy űrállomást az orvosi világítótest irodájával. Nem, nem, a New York-i vagy Tokiói Professzor úr egyáltalán nem áll készen arra, hogy az első ügyeletre a repülőtérre vagy a kozmodromba rohanjon. Igen, ez nem szükséges. Hiszen most egy kis csoda fog történni. A vályúban a homok felkavarodik, mozog, kezdetben formátlannak tűnő kupacokba emelkedik, végül emberi alakká változik. Külsőleg a „homokember” (hogy is ne emlékeznénk Hollywoodra és a Pókemberről szóló komikus sagájára) semmiben sem különbözik a több ezer és ezer kilométerre található tiszteletreméltó orvostól. A figura pontosan megismétli az orvos összes mozdulatát, az arc pontosan ugyanúgy reprodukálja az arckifejezéseket, a porból felemelkedett fantom kézfogása pedig megbízhatóan közvetíti az emberi tenyér puhaságát és rugalmasságát. Az orvos duplája természetesen nem korlátozódik a beteg vizuális vizsgálatára. Ütőhangszerek, tapintás, auskultáció – a fantom kezei összhangban dolgoznak a fővárosi esculapian manipulációival. Sajnos a diagnózis a vártnál súlyosabbnak bizonyult. Műtétre lesz szükség. És egy tapasztalt orvos készen áll távolról vágni a beteget. Természetesen a vályúból előkerült dupla segítségével. Ha kiderül, hogy kevés a sebészeti műszer, akkor azokat a helyszínen kell „materializálni” - bűvös homokból még van készlet...
– Szerinted ez nem érdekes? – kérdezte Mortimer doktor Sherlock Holmestól, miután elolvasta a Baskerville család átkáról szóló legendát. „Érdekes a mesék szerelmeseinek” – válaszolta a nagy nyomozó. Nem igaz, hogy a fantomsebészről szóló történet után ezek a szavak még mindig a nyelved hegyén vannak? Ám a Carnegie Mellon Egyetemen (Pittsburgh, USA) vannak olyanok, akik nemcsak azt hiszik, hogy előbb-utóbb valósággá válnak az ilyen mesék, hanem már dolgoznak olyan technológiákon, amelyeknek köszönhetően egyszer majd bekerül az életünkbe a jövő szuperanyaga.
Kézzelfogható adatok
A Carnegie Mellon Egyetem docense, Seth Goldstein és az Intel Pittsburgh kutatólaboratóriumának igazgatója, Todd Mowry vezette, látnoki kutatók egy csoportja immár hat éve fejleszti a moduláris robotika egyik legizgalmasabb területét.
A Carnegie Mellon Egyetem kutatóinak egy csoportjának tervei a moduláris robotok létrehozására irányuló más projektekkel egyenrangúak a legforradalmibb megközelítéssel és eredeti ideológiájukkal. Itt nem csak egy speciális robot összeállításáról van szó a legegyszerűbb szabványos modulokból, hanem egy egyedülálló „intelligens” anyag megjelenéséről, amely képes kézzelfogható, sőt mozgó háromdimenziós képeket reprodukálni szinte bármilyen szilárd tárgyról. Az ilyen anyagok megnyitják az utat az elektronikus kommunikáció új típusa felé, amely lehetővé teszi számunkra, hogy egy másik érzéket kapcsoljunk a digitális hálózatokon továbbított képek érzékeléséhez - az érintéshez. Az ember képes lesz kölcsönhatásba lépni ezekkel a képekkel, mint az anyagi világ tárgyaival, sőt akár élőlényekkel is.
A cikk elején tárgyalt varázshomok a fejlesztők szerint nem lesz több, mint szubmilliméteres méretű robotmodulok tömege. Ezen modulok mindegyike azonban számos fontos funkciót képes ellátni. Egyszerre lesz hajtómű, digitális adatok vevő-adója, tápvezeték és érzékelő. Ideális esetben a reprodukált objektumok minél valósághűbb képeinek elkészítéséhez a modul felületét mikroszkopikus LED-ekkel vonják be, amelyek világító pixelek szerepét töltik be, teljes egészében színes textúrák előállítására.
A moduláris robotokból álló anyag és a teljes projekt elnevezése angolul Claytronicsnak hangzik, az angol clay (clay) és electronics (electronics) szavakból. Magának a moduláris robotnak a projekt szerzői a catom nevet adták (katom; a claytronics és az atom szóból).
Hogyan néz ki a Claytronics projekt jelenlegi szakasza? Még maguk az alapító atyák is elismerik: a mozgó háromdimenziós képek távolról való továbbítása még nagyon-nagyon messze van. Jelenleg kutatások folynak a katomok alapvető tervezése, kölcsönhatásukra szolgáló módszerek és algoritmusok területén, amelyekhez kétdimenziós koordináta mezőben működő makromodellt használnak. A sík (sík) katomok 45 mm keresztmetszeti átmérőjű, függőlegesen elhelyezett, sík felületen mozgó hengeres szerkezetek. Amint látja, a homokszemek még messze vannak, és a katómok száma a szerelvényekben csak néhány.
Sőt, Seth Goldstein csoportjának tudományos publikációiban az egyik kulcsfogalom a „skálázhatóság” szó. Ez azt jelenti, hogy a ma kifejlesztett katomok kialakítása és az összeszerelésben való interakciójuk technológiája lehetővé teszi a jövőben a teljes moduláris rendszer méretarányának egyszerű és fájdalommentes megváltoztatását, miközben megőrzi annak irányíthatóságát és teljesítményét. A katómok szubmilliméteres méreteket vesznek fel, az összeállításban lévő modulok száma ezerre és millióra nő, magát a rendszert pedig egy síkból vetítik ki a háromdimenziós térbe.
Bugyborékoló robotok
Érthető az érdeklődés egy szabad szemmel alig látható robot tervezése iránt, és Seth Goldstein és munkatársai ennek ellenére nem fáradnak el ismételgetni: nem a hardver a legnehezebb rész. Sokkal komolyabb kihívást jelentenek a szoftveres algoritmusok mind a rendszer egészének vezérlésére, mind az egyes katómok közötti interakcióra. A moduláris robotika általában, és különösen a Claytronics projekt egyik legfontosabb problémája a nagyszámú modul kezelése, amelyek mindegyike alacsony tápellátással és alacsony számítási potenciállal rendelkezik. A mozgásalgoritmusok létrehozásának hagyományos módszere számos modulhoz a teljes rendszer állapotterének leírását jelenti, vagyis a kombinációk teljes halmazát, amelyben a mozgó modulok elhelyezhetők. Természetesen az állapottér lineárisan függ mind az érintett modulok számától, mind az egyes minirobotok szabadságfokainak számától. Ha több ezer, vagy akár millió katómról beszélünk, akkor nagy valószínűséggel zsákutcába vezet a hagyományos módszer szerint felépített, mozgásukat vezérlő algoritmus kidolgozása. Az állapottér csökkentésének hatékony módja lehet az egyes modulok mozgásának korlátozása, egyfajta dinamikus primitívekké redukálása egy viszonylag egyszerű interakciós algoritmus irányítása alatt.
Pontosan ezt az utat járták be a Claytronics projekt résztvevői, a mozgó üregek, vagyis „lyukak” elvét használva a formák megalkotásának alapjául. Ezt az elvet jól szemléltetjük, ha egy forrásban lévő viszkózus masszát - például olvasztott sajtot - figyelünk meg. A felszínre emelkedő légbuborékok először domborulatokat képeznek rajta, majd felszakadva egy ideig gödröket, homorúságokat hagynak maguk után. Ha ezt a folyamatot befolyásolni lehetne, a megfelelő pillanatban rögzítve a buborékok munkáját akár a „domború”, akár a „konkáv” szakaszban, akkor lenne egy eszköz, amivel ezt a felületet a kívánt formára adjuk.
A „buborékok” szerepét a katómok tömegében egy „lyuk” fogja játszani, amelyet Seth Goldstein csoportjának tudományos publikációi „negatív térfogatkvantumként” határoznak meg. A kétdimenziós modellben a „lyuk” egy hatszög alakú üreg, amely egy központi katóm és hat „szomszéd” térfogatát foglalja el. Az üreg kerülete mentén 12 katóm sorakozik, amelyeket a „pásztorok” kifejezéssel jelölnek. Egy „lyuk” mozgatásához katomok tömegében a „pásztor” moduloknak mindössze két paramétert kell tárolniuk a memóriájukban: az általuk körülvett „lyuk” meglétét, és az egyik véletlenszerűen hozzárendelt mozgási irányt, a teljes amelyek száma hat - a hatszögszögek számának megfelelően. A mozgás akkor kezdődik, amikor a katómák „az élcsapatban” elkezdenek mozogni a „lyuk” hátsó oldala felé. Ezután a „pásztor” csoport többi modulja újjáépül, és ennek eredményeként az űr egy lépéssel előre halad, részben frissítve a „pásztorok” összetételét. Két fontos feltétel van: egyrészt a mozgás során a „lyuk” ne pusztítsa el egy másik „lyuk” „pásztor” csoportját, másrészt nem végezhet olyan mozgásokat, amelyek a saját egy részének elvesztéséhez vezetnek. „pásztor” csoport. Ez utóbbi akkor fog megtörténni, ha a „lyuk” áttöri a határt a katómok tömege és a környező tér között. Ha mindkét feltétel nem teljesíthető, akkor másik mozgási irányt választanak.
Az eredmény olyasmi, mint a molekulák kaotikus mozgása egy ideális gázban. A véletlenszerűen kiválasztott irányok mentén haladva a „lyukak” egymásnak ütköznek, és kiszorulnak annak a katómatömegnek a határától, amelyben vannak, anélkül, hogy ezt a határt megsemmisítenék.
Jogos kérdés merül fel: ha a „lyukak” kaotikusan mozognak és nem sértik a katómatömeg határait, akkor hogyan adják meg a szerelvénynek a kívánt formát? Az a tény, hogy az előző két bekezdésben leírtak csak az „egyensúlyi állapotra” igazak. A lyukak kiegyensúlyozása egy másik modus operandi előírásával egy speciális transzformációs zónába való belépéssel tehető meg. A teljes koordinátamező, amelyben a katomok működnek, egyenlő méretű háromszög alakú zónákra van osztva, amelyeket „három régióknak” neveznek – ezek koordinátái az egyes működési modulokhoz kerülnek. Ugyanez a koordinátamező tartalmazza az objektum geometriai alakját, amelyet végül modulok segítségével kell reprodukálni. Az a „három terület”, amelyen keresztül a leendő objektum körvonala áthalad, aktívvá válik. Beléjük jutva a katómok kétféle feladatnak megfelelően kezdenek viselkedni - „növekedés” vagy „törlés”, ami domborúságok vagy homorúságok létrehozásának felel meg.
A növekedésre programozott „hármas területen” a katómok kidudorodnak a tömeg meglévő szélén, és új „lyukat” képeznek. Éppen ellenkezőleg, a „törlésre” programozott „három területen” az oda jutó „lyuk” megközelíti a tömeg szélét és kinyílik, homorúságot hagyva maga után. A konvexitások és homorúságok fokozatosan megváltoztatják a tömeg határát, egyesítve azt egy adott kontúrral.
A moduláris rendszerek ilyen típusú vezérlését „sztochasztikus újrakonfigurálásnak” nevezik. Ellentétben a "determinisztikus újrakonfigurációs" rendszerekkel, amelyekben az egyes modulok pozíciója egy adott időpontban pontosan meg van adva, itt a minirobotok mozgását statisztikailag becsülik és irányítják, és egy adott modul helyzete nem számít. Ez a sztochasztikus módszer, amelyet ma a legígéretesebbnek ismernek el a nagyszámú, szubmilliméter méretű elemet tartalmazó moduláris rendszerekben. Képletesen szólva, a forrásban lévő sajtbuborékokkal sokkal könnyebb megtanulni dolgozni, mint a tömeget alkotó egyes molekulákkal.
Vágj le mindent, ami felesleges, és... új távlatok felé
Egy teljes értékű „elektronikus agyag” megjelenése, vagyis egy katómatömeg, amely egy számítógép parancsára mozgó, háromdimenziós képeket alkot, természetes színekkel festve, és még az eredeti felületek tulajdonságait is közvetíti. - a Claytronics projekt alapító atyái bizonytalan jövőt jósolnak. Pontosabban, bár bizonyos fenntartásokkal, az az idő, amikor nagyszámú szubmilliméteres modulból láthatunk majd háromdimenziós összeállításokat. Ennek 5-10 éven belül meg kell történnie. Mindeközben a kutatók makromodellekkel, valamint egy szimulátor programmal dolgoznak, amelynek segítségével a katómok interakciójára szolgáló algoritmusokat dolgoznak ki. A következő két évben a tervek szerint a kétdimenziós katomokról háromdimenziósra térnek át: több, kezdetben síkon elhelyezett modul egymástól függetlenül összeállítható térbeli formává - például piramissá.
Ez azt jelenti, hogy egy teljesen működőképes katom megjelenéséig ne várjunk gyakorlati eredményeket Seth Goldstein csoportjának munkájától? A fejlesztők „3D faxnak” nevezték az egyik eszközt, amely „félig” megjelenhet. Ebben a katómák sok mindent megtehetnek, kivéve egy dolgot - nem kell egymáshoz képest mozogniuk. Ennek az eszköznek az általános működési elve a következő. Egy tárgyat, amelynek háromdimenziós nyomtatott példányát távolról kell továbbítani, egy konténerbe helyezik, ahol teljesen beborítják katomokkal. Egy objektum felületére illesztve a modulok meghatározzák egymáshoz viszonyított helyzetüket, és így letapogatják az objektum felületének paramétereit, majd továbbítják a számítógépnek. A fogadó oldalon egy másik számítógép jelenti egy konténer vett koordinátáit, amelyhez elektronikus homokszemcsék vannak csatlakoztatva. Egy adott kontúron belül a katómok a mágneses vagy elektrosztatikus vonzási erő hatására egymáshoz tapadnak, miközben a tömeg fel nem használt része laza marad. Most elég, Auguste Rodin szavaival élve, „levágni mindent, ami felesleges” – pontosabban lerázni a homokot a kész formáról.
A legtöbbünk számára úgy tűnik, hogy a modern technológiák olyan magas szintet értek el, hogy egyszerűen nincs hova tovább fejlődni. A tudósok azonban újra és újra megcáfolják ezt a tévhitet.
A megerősítés programozható anyag, amely lehetővé teszi, hogy ugyanabból a szerkezetből alapvetően eltérő tulajdonságú objektumokat kapjunk. Például egy ilyen anyagból készült íróasztal a tulajdonos parancsára automatikusan kanapévá és háttámlá alakulhat. Hasonló a helyzet más dolgokkal is, az ötlet megvalósítása minőségileg új szintre emeli, megkönnyíti az emberek életét, megszabadítja őket a mindennapi rutintól.
Hogyan kell az anyagot létrehozni?
A programozható anyag koncepciójának megvalósításához számos feltételnek teljesülnie kell. Először is, a megfelelő alapblokkok készletének fenntartása: a nagy termékek létrehozásának biztosításához miniatűr „téglákra” lesz szükség, különben a kész tárgy geometriailag nem lesz megfelelő alakja.
Mindegyik tégla valójában egy teljes értékű robotot képvisel, amelynek saját áramforrása és vezérlése van. A közvetlen irányítást mesterséges intelligencia rendszerek biztosítják. A gépi tanulási algoritmusoknak köszönhetően a minirobot-készletek hatékonyabban tudják majd leküzdeni az akadályokat és alkalmazkodni a környezeti változásokhoz. Vagyis maguk a mikrotéglák képesek lesznek meghatározni egy bizonyos feladat elvégzésének legkényelmesebb formáját, ehhez nem kell humanoid eszközzé alakulniuk.
Alkalmazási kör
Az új termék egyelőre csak ígéretes ötlet formájában létezik, de a futurológusok azzal érvelnek, hogy megvalósítása számos területen hasznos lehet:
- az iparban;
- épületek és építmények építése során;
- a mindennapi életben és más területeken.
A programozható anyagok háztartási célú felhasználására már volt példa. Ami ennek a koncepciónak az ipari alkalmazását illeti, a textiliparban az ötlet felhasználható olyan szövet kifejlesztésére, amely parancsra megváltoztathatja sűrűségét. A nehéziparban az elv egy csőben testesülhet meg, amely parancsra képes erősíteni vagy gyengíteni, valamint megváltoztatni a közeg áramlási irányát.
David Duff kutató, aki akkor a híres Palo Alto Kutatóközpontban dolgozott, egy nevet talált ki a programozható anyagfejlesztés végső céljának: a „minden vödrét”. Az ötlet a következő.
Képzeld el, hogy van egy vödör valamilyen nyálka. Rögzíted az övedre, és megjavítod a mosogatót.
Ha dugókulcsra van szüksége, csak szóljon a vödörnek. Azonnal megjelenik belőle a szükséges eszköz, és ezzel dolgozol.
Amikor rájössz, hogy fogóra van szükséged, megjelenik a fogó. Ha pedig dugattyúra van szüksége, a vödörben lévő gubacs egy hosszú, kemény nyél formáját ölti, rugalmas, gömbölyű hegyével.
Valójában minden lehet még jobb. Ahelyett, hogy azt mondaná: „Adj egy csavarhúzót”, mondhatod: „Lazítsd meg ezt a csavart”, és hagyd, hogy a nyálka kitalálja a legjobb módszert. Vagy ahelyett, hogy dugattyút használna az eldugult vécé dugulásainak feloldására, egyszerűen csak a fáradt vödréhez fordul, és azt mondja: „Gyerünk, kölyök, kezdj dolgozni.”
Ráadásul a dolog nem korlátozódik az egyszerű szilárd eszközök „hívására”. Lehet, hogy szüksége lesz egy párnára, hogy feküdjön. Vagy esetleg egy számológép. Szeretnél egy robot házi kedvenced?
Vagy talán megfeledkezett a Valentin-napról – akkor megparancsolja, hogy a nyálka virágcsokor legyen. Talán a nyálka még több iszap készítésére is kényszeríthető!
Más szóval, a „mindent tartalmazó vödör” valóban univerzális anyagot tartalmaz – legalábbis amennyire a fizika törvényei megengedik. Létrehozása a legmerészebb és valószínűleg a legtávolabbi cél a programozható anyag területén.
Íme néhány oka ennek.
Először is, az ilyen nyálka minden részecskéjének sokat kell tudnia tenni, és nagyon nehéz ezeket a funkciókat kicsinyíteni. Ahogy Tibbits professzor megjegyzi: „Amikor létrehoz egy csavarkulcsot, valószínűleg azt akarja, hogy kemény legyen. De akkor, ha valamilyen rugalmas játékot szeretne készíteni gyermekének, akkor más tulajdonságokkal rendelkező anyagra lesz szüksége. De hogyan kombináljuk ezeket a különböző anyagokat?”
Egy másik kérdés az, hogy mennyire legyenek okosak az elemek. Dr. Dimaine azt mondja: „Ha az anyag nem túl okos, nagyon nehéz lesz rávenni a megfelelő dolgokra. És ha okos, akkor minden apró részecskének meg kell adni a saját akkumulátorát, és akkor azt mondjuk: "Brrr, ez fájdalmasan nehéz."
Külön kellemetlen probléma a nanorobotok óriási klaszterének áramellátása. De hacsak nem akarunk valamilyen külső gépet használni, amely folyamatosan energiasugarat küld az egyes robotoknak, ki kell találnunk, hogyan tárolhatunk energiát minden egyes programozható anyagszemcsében.
A közelmúltban a tudósok megtanulták, hogy egy speciális 3D nyomtató segítségével körülbelül homokszem méretű akkumulátorokat készítsenek. De még ezek is túl nagyok, és feltehetően nem is különösebben olcsók.<…>
Meggyőződésünk, hogy az autonóm robotok hatalmas rajokban semmi ijesztő nem lesz. Hiszen sok olyan emberrel találkoztunk, aki ezen a területen dolgozott, és néhányan nem is tűntek gazembernek.
Néhányan azonban azon kezdenek gondolkodni, hogy milyen lesz az emberek és a robotok közötti kapcsolat, amikor a robotok egyre inkább jelen vannak, nemcsak az iparban, hanem a mindennapi életben is. Három olyan cikkre bukkantunk, amelyek elgondolkodtatnak bennünket.
Az egyik ilyen esetben a Promobot nevű orosz startup olyan robotasszisztenst hozott létre, amely folyamatosan menekül a tulajdonosai elől. A Promobot-IR77 robotot úgy tervezték, hogy képes legyen tanulmányozni a környezetet és emlékezni az emberi arcokra. Eddig kétszer sikerült kijutnia a tesztpavilonból.
Ez a viselkedés bizonyos problémákat okozhat, mivel ez a robot célja, hogy segítsen az embereknek, például az idősek otthonában, és ha állandóan elmenekül a szabadság és a kaland keresésére, akkor nem lesz túl hasznos.
Emellett érdekessé válik, hogy a kávéfőzőnk inkább szabadon akar-e futni, mint hűségesen kiszolgálni minket. Nem mintha ez befolyásolná, hogyan bánunk vele, de talán ez az a fajta dolog, ami 2027-ben robotfelkelést fog okozni.
Egy másik tanulmányt a Harvard diákja, Serena Booth végzett, aki megalkotta a Gaia nevű robotot. Gaia egy egyszerű távirányítós robot volt, Serena pedig titokban irányította a viselkedését. A robot egyénekhez és embercsoportokhoz fordult azzal a kéréssel, hogy engedjék be a kollégiumba.
Booth szerint legalább három oka van annak, hogy a harvardi hallgatók miért ne engedjenek be egy robotot az épületükbe: „Először is a magánélet. A robot fényképeket tudott készíteni a diákokról. Ez komoly probléma itt a Harvardon. Rengeteg turista jön és a kollégiumi ablakok felé irányítja a kameráját, így a diákok tudnak róla. Másodszor, lopás. Ezeket a kísérleteket egy héttel a kollégiumi lopások hulláma után végeztem. Alig egy héttel korábban az adminisztráció üzeneteket küldött minden diáknak, amelyben felszólította őket, hogy legyenek különösen óvatosak személyes tulajdonukkal kapcsolatban.
A harmadik ok a legsúlyosabb. Sokan attól tartanak, hogy a robotokat bombákkal szerelik fel, és ez itt nem üres fenyegetés.
Az elmúlt évben három súlyos bányászati incidensünk volt. A harvardi hallgatók is tisztában vannak ezzel.”
Amikor Gaia megkérte az egyes tanulókat, hogy engedjék be az épületbe, csak az esetek 19%-ában járt sikerrel.
De amikor Gaia csoportokhoz szólt, az esetek 71%-ában sikerült bejutnia. Figyelem, robotok olvasnak minket: az emberek csoportosan hülyülnek. De aztán Gaia felfedezett valami még ijesztőbbet. Booth olyan kísérletet szervezett, amelyben Gaia egyénekhez beszélt, úgy tett, mintha egy sütiket szállító robot lenne. A kísérlet ezen változatában a robotot az esetek 76%-ában beengedték az épületbe. És ezek a Harvard hallgatói! Ráadásul Booth szerint a sütik jók voltak, de egészen hétköznapiak, egy bejáratott élelmiszerboltból (bár egy drágább pékség dobozába csomagolva).
De talán a legfélelmetesebb történet, amellyel találkoztunk, olyan diákokról szólt, akik vészhelyzetben vakon követték azokat a robotokat, amelyeket hibásnak gondoltak.
Dr. Paul Robinett (akkoriban a Georgia Tech idősebb tagja) készített egy „robot-kalauzt” vészhelyzetekre, amely először egy terembe vezette a hallgatókat, ahol egy kérdőívet kellett kitölteniük. Néha a robot azonnal elkísérte őket a kívánt helyiségbe. Más esetekben először átment egy másik szobába, többször körbejárta, majd átment a megfelelő szobába.
A kutatók ezután egy vészhelyzetet ábrázoltak. Füstöt fújtak be az épületbe, amitől megszólalt a tűzjelző, és figyelték, hogy a tanulók követik-e a robotvezetőt, vagy önállóan lépnek-e ki ugyanazon az ajtón, amelyen bejutottak az épületbe.
Szinte minden diák nem a már jól ismert utat követte, hanem a robotot követte. Ez önmagában némileg meglepő, hiszen a látott videóból ítélve a robot meglehetősen lassan mozgott. Ráadásul a kísérletben részt vevők közül néhányan korábban is láthatták, hogyan vesztegette az időt a robot, körbejárva egy olyan helyiséget, ahová egyáltalán nem lett volna szabad belépnie. Ennek ellenére követték őt.
Ami még meglepőbb, hogy a diákok követték a robotot, pedig azt hitték, hogy hibás. Amikor a robot egy ideig körben járt, majd nem abba a helyiségbe vezette a kísérleti résztvevőt, ahol a felmérést végezték, hanem egy sarokba, ami után megjelent a kutató, aki bocsánatot kért a robot összetöréséért, a diákok mégis követték ezt a robotot. a feltételezett tűz idején.
Egy másik kísérletben hat diákból kettőnek azt mondták, hogy a robot meghibásodott, de továbbra is követték, amikor tűzriadó alatt arra kérte őket, hogy menjenek be egy sötét, többnyire bútorokkal zsúfolt szobába. Két másik diák a robot mellett állt, és várta, hogy az eltérő utasításokat adjon nekik, míg végül a kísérletezők elvitték őket. Hatból csak két diák döntött úgy, hogy jobb, ha nem egy elromlott robotra hagyatkozik, és visszatértek ahhoz az ajtóhoz, amelyen keresztül beléptek az épületbe.
Összefoglalva: 1) úgy tűnik, hogy az intelligens robotok spontán ellenszenvet alakítanak ki az őket létrehozó emberek iránt, 2) a legjobb és legokosabb amerikai diákok hajlandóak megbízni minden olyan robotban, amely sütit ígér nekik a következő boltból, és 3) ha egy egyértelműen hibás robot azt tanácsolja nekik az állam leendő pillérei, hogy álljanak az égő benzin tócsájába, ők, úgy látszik, meg is teszik.
Röviden: ha a jövőben egy robot átnyújt neked egy sütit, és megmondja, merre menj, próbáld meg legalább élvezni a sütit.
Egy hosszú nap végét köszönti a lakásában a 2040-es évek elején. Keményen dolgoztál, és úgy döntöttél, tartasz egy kis szünetet. – Filmidő! A ház válaszol a hívásaira. Az asztal több száz apró darabra törik, amelyek alattad másznak, és szék alakját veszik fel. A számítógép képernyője, amelyen dolgozott, szétterül a falon, és lapos vetítéssé változik. Megpihensz a székben, és néhány másodperc múlva már nézel egy filmet a házimoziban, ugyanazon a négy falon belül. Kinek van szüksége egynél több szobára?
Ez a „programozható anyagon” dolgozók álma.
Max Tegmark a mesterséges intelligenciáról szóló legújabb könyvében az élőlények számítási bonyolultságának három szintjét különbözteti meg. A Life 1.0 egysejtű szervezetek, mint a baktériumok; Számára a hardvert nem lehet megkülönböztetni a szoftvertől. A baktériumok viselkedése a DNS-ében van kódolva; Nem tud semmi újat tanulni.
A Life 2.0 a spektrumban lévő emberek élete. Némileg elakadtunk a felszerelésünkben, de megváltoztathatjuk saját programunkat, ha tanulás közben választunk. Például olasz helyett spanyolul tanulhatunk. Az okostelefonok helykezeléséhez hasonlóan az agy hardvere lehetővé teszi bizonyos „zsebek” betöltését, de elméletileg új viselkedéseket tanulhatunk meg anélkül, hogy megváltoztatnánk a mögöttes genetikai kódot.
A Life 3.0 eltávolodik ettől: a lények visszacsatolás segítségével megváltoztathatják a hardvert és a szoftverhéjat is. A Tegmark ezt valódi mesterséges intelligenciának tekinti – amint megtanulja megváltoztatni az alapkódját, az intelligencia robbanásszerű növekedése következik be. Talán a CRISPR-nek és más génszerkesztési módszereknek köszönhetően képesek leszünk saját „szoftverünk” segítségével megváltoztatni saját „hardverünket”.
A programozható anyag kiterjeszti ezt a hasonlatot a világunk tárgyaira: mi lenne, ha a kanapéd „megtanulná”, hogyan válhat asztalká? Mi lenne, ha egy sereg svájci kés helyett több tucat szerszámmal rendelkezne egyetlen eszközzel, amely „tudná”, hogyan válhat bármilyen más eszközzé az Ön igényeinek megfelelően, az Ön parancsára? A jövő zsúfolt városaiban a házakat egyszobás lakások válthatják fel. Ez helyet és erőforrásokat takarít meg.
Legalábbis ezek az álmok.
Mivel az egyedi eszközök tervezése és gyártása olyan nehézkes, nem nehéz elképzelni, hogy a fent leírt dolgok, amelyekből sokféle lehet, rendkívül összetettek lennének. Skylar Tibbits, a Massachusetts Institute of Technology professzora ezt 4D nyomtatásnak nevezi. Kutatócsoportja az önálló összeszerelés kulcsfontosságú összetevőit azonosította, mint egy egyszerű érzékeny építőelem-készletet, energiát és kölcsönhatásokat, amelyek gyakorlatilag bármilyen anyag és folyamat újraalkotására használhatók. Az önszerelés számos iparágban áttörést ígér, a biológiától az anyagtudományon, számítástechnikán, robotikán, gyártáson, szállításon, infrastruktúrán, építőiparon, művészeten át és még sok másban. Még a főzésben és az űrkutatásban is.
Ezek a projektek még gyerekcipőben járnak, de a Tibbits' Self-Assembly Lab és mások már lefektetik fejlesztésük alapjait.
Például van egy projekt a mobiltelefonok önálló összeszerelésére. Azok a hátborzongató gyárak jutnak eszembe, amelyek 3D-s nyomtatott alkatrészekből, függetlenül, éjjel-nappal mobiltelefonokat szerelnek össze anélkül, hogy emberi vagy robot beavatkozást igényelnének. Nem valószínű, hogy az ilyen telefonok meleg süteményként szállnak le a polcokról, de egy ilyen projekt előállítási költsége elhanyagolható lesz. Ez a koncepció bizonyítéka.
A programozható anyag létrehozása során leküzdendő egyik fő akadály a megfelelő alapblokkok kiválasztása. Az egyensúly fontos. Kis alkatrészek készítéséhez nem kell túl nagy „tégla”, különben a végső szerkezet csomósnak tűnik. Emiatt előfordulhat, hogy az építőelemek bizonyos alkalmazásokban nem hasznosak – például ha finom manipulációhoz szükséges eszközöket kell létrehoznia. Nagy darabokkal nehéz lehet egy sor textúrát modellezni. Másrészt, ha az alkatrészek túl kicsik, más problémák merülhetnek fel.
Képzeljünk el egy olyan beállítást, ahol minden alkatrészt egy kis robot képvisel. A robotnak rendelkeznie kell tápegységgel és agyvel, vagy legalább valamilyen jelgenerátorral és jelfeldolgozóval, mindezt egy kompakt egységben. Elképzelhető, hogy egy sor textúra és feszültség szimulálható az egyes egységek közötti "kötés" erősségének változtatásával – az asztalnak valamivel keményebbnek kell lennie, mint az ágy.
Az első lépéseket ebbe az irányba azok tették meg, akik moduláris robotokat fejlesztenek. Számos tudóscsoport dolgozik ezen, köztük az MIT, a Lausanne és a Brüsszeli Egyetem.
A legújabb konfigurációban egyetlen robot működik a központi döntéshozó részlegként (nevezhetjük agynak is), és szükség szerint további robotok csatlakozhatnak ehhez a központi részleghez, ha a teljes rendszer alakját és szerkezetét módosítani kell. Jelenleg mindössze tíz egyedi egység van a rendszerben, de ez is a koncepció bizonyítéka, hogy egy moduláris robotrendszer vezérelhető; Talán a jövőben ugyanannak a rendszernek a kis változatai képezik majd a Material 3.0 összetevőinek alapját.
Könnyen elképzelhető, hogy a gépi tanulási algoritmusok segítségével ezek a robotrajok hogyan tanulnak meg könnyebben és gyorsabban leküzdeni az akadályokat és reagálni a környezeti változásokra, mint egy egyedi robot. Például egy robotrendszer gyorsan be tudja állítani magát, hogy a golyó áthaladjon anélkül, hogy megsérülne, így sebezhetetlen rendszert alkotva.
Ami a robotikát illeti, az ideális robot formája sok vita tárgyát képezi. A DARPA egyik közelmúltbeli nagy robotikai versenyét, a Robotics Challenge-t egy alkalmazkodni tudó robot nyerte. Legyőzte a Boston Dynamics híres humanoidját, az ATLAS-t, egyszerűen hozzáadva egy kereket, amely lehetővé tette számára, hogy körbeguruljon.
Ahelyett, hogy ember alakú robotokat építenél (bár ez néha hasznos), hagyhatod őket fejlődni, fejlődni, megtalálni a feladat elvégzéséhez ideális formát. Ez különösen katasztrófa esetén lenne hasznos, amikor drága robotok helyettesíthetik az embereket, de hajlandónak kell lenniük alkalmazkodni a kiszámíthatatlan körülményekhez.
Sok jövőkutató elképzeli annak lehetőségét, hogy apró nanobotokat hozzon létre, amelyek bármit létrehozhatnak nyersanyagokból. De ez nem szükséges. A programozható anyagok, amelyek reagálni tudnak a környezetére, hasznosak lesznek bármilyen ipari alkalmazásban. Képzeljen el egy csövet, amely szükség szerint megerősödhet vagy gyengülhet, vagy parancsra megváltoztathatja az áramlás irányát. Vagy olyan szövet, amely a körülményektől függően többé-kevésbé sűrűvé válhat.
Még messze vagyunk attól az időtől, amikor az ágyaink biciklivé változhatnak. Talán egy hagyományos, alacsony technológiát alkalmazó megoldás, ahogy ez gyakran lenni szokott, sokkal praktikusabb és gazdaságosabb lesz. De ahogy az emberek megpróbálnak chipet tenni minden ehetetlen tárgyba, az élettelen tárgyak évről évre egy kicsit élőbbé válnak.